JPH02279533A - プラスチック用充填材とその製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ε産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック基材と充填材（フィラー）とか
ら成るプラスチック成形材料において、基材に添加する
充填材と、その充填材の製造方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

プラスチ７り成形品の機械的強度や寸法精度の向上を図
るために、プラスチック基材に充填材を加えたプラスチ
ック成形材料が一般に用いられている。この充填材の形
状としては、ファイバー（直線）状のものと、フレーク
（薄板）状のものが主である。

ところが、ファイバー状の充填材を含有したプラスチッ
ク成形品は、成形特番こ充填材の向きが同しになってし
まう部分が局部的に生じるために、成形収縮が異方的と
なり、真円度、平行度等の形状精度が劣化する。

また、フレーク状の充填材を含有したプラスチック成形
品は、上記の成形収縮の異方性については改善されるが
、成形品のウェルド部分においては、充填材が積層され
た状態となり機械的強度が低下する。

これらの不具合を解決した従来技術としては、充填材形
状を二次元あるいは三次元的な繊維形状とするプラスチ
ック成形材料が特開昭５５７３７３７号公報にて提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記特開昭５５〜７３７３７号公報に開示されている充
填材は、その製造過程において、直線状の繊維を交叉さ
せて融着あるいは接着する方法である。この方法は工業
的な生産方式に採り入れるには、問題があり、また開示
されている方法および装置などにおいては、具体性に欠
けて生産課程に採り入れるには多くの問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。即ち
プラスチック成形品の収縮の異方性を改善し、かつウェ
ルド部分の機械的強度を高めることができる充填材を安
定良くかつ生産性良く得られる充填材と、その製造方法
および製造装置を提供することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、加熱手段を備え
た窯で溶融した、例えばガラス溶融物を、一定の速度で
中空ファイバー状に引き伸ばし、切断する刃の向きが９
０”異なる２対のカッターにより構成された切断手段に
て、連続的に、切断・成形することにより、充填材を製
造するものである。

本発明の１ａ要を第５−１図、第５−２図、第５−３図
および第６−１図、第６−２図にて説明する。

第５−１図、第５−２図、第５−３図および第６−１図
、第６−２図は、本発明の概念を示すそれぞれの線図で
ある。

本発明は、第５−１図に示すように、溶融窯から引き出
された円形状の中空ファイバー１２の軸方向をＹ軸とし
、これに直交する平面内において、直交する軸をＸ軸と
Ｙ軸とする。このＸ軸に、はＹ軸方向に長い平刃を、Ｙ
軸には、Ｘ軸方向に長い平刃をそれぞれ１対設ける。ま
た、Ｘ軸、Ｙ軸に設ける刃は、Ｚ軸方向に第５〜２図に
示すよう６寸法だけ離して設置する。この状態にて、フ
ァイバー１２を引き出し、Ｘ軸。

Ｙ軸の刃を作動させると、第５−２図に示す様な中空の
五角錐が成形される。そして、Ｘ軸Ｙ軸に配した平刃の
形状を替えることにより、第６−１図、第６−２図に示
すような、三角錐状のフィラーを成形することを基本と
する充填材と、その充填材の成形する方法および装置で
ある。

例えば、Ｘ軸に第５−３図に示すように三角刃を配すと
切断される形状は、点線のようになり、更に三角刃の頂
点（大形）部が、中空ファイバーを押しつぶし第６−１
図に示すような形状に切断成形することになる。

（実施例） 本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図は、本発明を実施した充填材を！！！造する装置
の概要を示す側面よりの断面図。第２図は、第１図に示
すＡ部の拡大した斜視図。第３図は、第２図に示すカッ
ターの形状を示す拡大斜視図。

第４図ａ、ｂ、ｃは、第１図の装置によって成形された
フィラーのそれぞれの形状を示す斜視図である。

まず本発明の製造装置の構成を実施例図に基づいて説明
する。

第１図に示すように、図の上部位には、底部を措鉢形状
に形成しその中芯に小孔４を穿設した円筒形状の溶融窯
３が設けられている。その溶融窯３の外周壁面には、溶
融窯３内にて例えばガラス素材１などを溶融する加熱手
段２を配設している。

上記溶融窯３の下方位置には、溶融窯３内にて溶融され
た素材を押し出すための小孔（ノズル）４の上方位置即
ち上記溶融窯３内の中央位置に配設した２棒１３とによ
り押し出されて中空的に吊架されたファイバー１２を一
定の速度に、かつ一定径寸法に引き出すため２個のロー
ラ５を並列に配設している。この２個のローラ５間には
ファイバー１２の先端が挿入し挟持可能な間隔を設けて
配設されてローラ５の駆動（回転）により引き出される
よう引き出し手段を構成している。

ト記ｌ容融窯３の措鉢状の底部外端面には、上記ノズル
４の周辺と上記引き出し手段５を含む切断手段６間には
、上記引き出されたファイバー１２の軟性を保温保持す
る円筒形状のヒートトンネル２１が装着されている。

上記切断手段６は、２対のカッター６ａ、６ｂより構成
されており、その基端部には、カッターヒーター２２を
それぞれ装着してカッター６ａ、６ｂが常温を保持可能
に構成されている。

またカッター６ａ、６ｂの先端には、第２図に示すよう
に、それぞれの先端面を三角形状となし、その周辺部の
内側に三角状の凹部を形成している。（第３図）更にカ
ッター６ａ、６ｂ共に第３図に示すように上記周辺部を
工、ジ状に切り削ぎ切断刃１１を形成している。

また１対のカッター６ａは、上記刃１１を有する互の端
面が摺動して衝合する位置に対応装着されて、ファイバ
ー１２の面を互に押圧切断するよう摺動自在に構成され
ている。

また第２図に示すように１対のカッター６ａの配設位置
と他の１対の力、ター６ｂとの配設位ｉｆｆとは、互に
直交し、カッター６ａは、三角状の刃１１の尖端１５を
下方向に配置し、カッターＧｂは、三角状の尖端１４を
上方向に配置している。

史に上記カッター６ａの刃１１の三角状の尖端１５とカ
ッター６ｂの刃１１の三角状の尖端１１とのそれぞれ直
交する位置においてファイバー１２の長手方向にフィラ
ーの大きい分ｄだけ離間し配置されている。即ちファイ
バー１２が下降してくる方向をＺ軸とすると、カッター
６８が配τされる方向をＸ軸方向、カッター６ｂが配置
されている方向をＹ軸方向となる。更にファイバー１２
が下降し、２対のカッター６ａ、６ｂで切断することに
よりフィラーが所望の形状に成形される。また下降伸延
されるファイバー１２の径によりフィラーの外径が決定
されるのである。

上記切断手段６の下方位置即ち切断手段６にて切断成形
されたフィラー８の落下位置には、フィラー８を冷却す
る冷却装置１０と、フィラー８と切断時において発生す
る微粉破砕片１６とを分類する振動子１４とをそれぞれ
に側壁面に配設した分類箱室２０を連設している。

上記分類箱２０内には対角線上に傾斜構成されたフィラ
ー８と微粉破砕片１６とを分類する分類メツシュ１８を
配設している。この分類メンシュ１８は、その一端を発
振源１５と連結した振動子１４と連結構成し、メツシュ
１８と微粉破砕片１６とを振動にで分類メソシュ１８上
に落下するよう構成されている。

上記分類箱２０の側壁には上記分類メノシ上１８上に落
下したフィラー８を収納する開口部を構成し、その開口
端には、樋を設けてフィラー８を収納する収納箱（回収
′Ｒ）７を配設している。

また上記分類メ、シュ１８の下方位置には、上記分類メ
ツシュ１８の傾斜面とは逆方向に傾斜構成した微粉破砕
片１６を受は止める業内板１９を配設している。即ち上
記分類メツシュ１８にて分類されて落下した微粉破砕片
１６の落下位置に配設した案内板１９を傾斜配設し自動
的に下方向に移動するように構成されている。

上記分類箱２０内に設けた案内板１９の下端部位には、
開口部を構成して、上記微破砕片１６が外壁に連設した
微粉破砕片回収ｉ１７へ自動的に排出するよう構成され
ている。

上記構成による本発明の作用を次に説明する。

溶融窯３内にて加熱手段によって溶融された熔融ガラス
素材ｌをノズル４と８棒１３によって中空ファイバー状
となって押し出されて、その先端をｌ対の引出しローラ
５間に挿入挟着して一定速度で引き出されてその下方位
置のカッターヒーター２２を備えた切断手段（２対のカ
ッター５ａ、６ｂ）６に挿入して所望の寸法に切断され
てフィラー８が成形される。

成形されたフィラー８は、振動子１４にて振動分類する
分類箱２０内の分類メツシュ１８上にフィラー８と微粉
破砕片１６とを落下せしめて冷却装置１０により急冷却
されながら分類される。

分類された一方のフィラー８は、回収箱７内に落下収納
される。

他方分類された微粉破砕片１６は、分類メツシュ１８を
通過して下方位置の案内板１９上に落下せしめて傾斜面
を下降し微粉回収箱１７内に落下回収される。

上記における切断手段６は、２対のカックーロａと６ｂ
間にファイバー１２が送り込まれ、２対のカッタ−６ａ
、６ｂが互に直行摺動して刃１１が噛み合うようにして
切断する。この場合において、各カックーロａ、６ｂの
刃１１の形状が第３図のような三角状でエンチ状の刃１
１を用いた場合は、第４図に示すようにヒシの実形状の
三角錐の各頂点ａ、ｂ、ｃ、ｄが残るような三次元形状
になる。また第６−１図、第６−２図に示すように、カ
ッター６の形状を変えることによりフィラー８の形状も
変形して別形状のヒシの実形状のフィラー８を成形する
こともできる。

上記第６−１図に示すヒシの実形状のフィラ＝８を成形
する場合は、切断手段（２対のカッター６ａ、６ｂ）６
のうち一方の１対の力・７ターを平刃とし、他方の１対
のカッターを第３図に示すような三角刃にて構成したも
のである。

また第６−２図に示すフィラー８を成形する場合は、第
２図に示す三角刃１１の頂点１５と三角刃１１の頂点１
４のそれぞれを円形にて構成したものである。

上記実施例において、溶融窯３に設けたノズル４は、中
央に単数のみ穿設して説明したが、必ずしも単数に限定
するものではなく、複数以上設け、それと同様に切断手
段（カッター）６も？！数以上設けることにより、フィ
ラー８を多量に製造することができる。

また上記実施例においては、フィラー８の母材として、
ガラス素材を用いて説明したが、必ずしもガラス素材に
限定するものではなく他の母材例えばプラスチック材で
もよいことは勿論である。

また′ｌ′８融窯３内のノズル４上に配設した８棒１３
に代わりエアーバルブを設けて、エアーを利用してもよ
い。

（効　果） 上記構成作用による本発明によれば、プラス千ンク成形
品の形状精度と、ウェル１′部分の強度において、三角
錐を基本形状とした小片状の充填材に設けた切り込みと
、四つの突起（ヒ／の実形状）により成形収縮の局部的
な収縮をｊｉｆｉぎウェルド部では、積層を防止するた
め高い形状精度と、安定した強度のプラスチック成形品
を得ることができる。また上記のような仕れた機能を有
する充填材を安定かつ生産性よく製造できる効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を概略にて示す側面よりの断面
図。 第２図は、第１図に示すＡ部を拡大にて示す斜視図。 第３図は、第２図に示すカッターの先端部の構成を示す
拡大斜視図。 第・１−１図、第４−２図、第４−３図は、第１図の装
置により製造される各充填材の形状を示す斜視図。 第５−１図、第５〜２図、第５−３図は、本発明の概念
を示す各斜視図。 第６−１図、第６−２図は、本発明によって製造される
他の形状を示す各充填材の斜視図。 １・・溶融ガラス　　　　２・・・加熱手段３・・・溶
融：ｚ　　　　　　４・・・ノズル５・・・引き出しロ
ーラー　６・・・切断手段６ａ６ｂ・・・力、ター　７
・・・フィラー回収箱８・・フィラー　　　　１０・・
・冷却手段１１・・・刃　　　　　　１２・・・ファイ
バー１３・・・８捧　　　　　１４・・・振動子１６・
・・ｉａ　７５１破砕片　　１７・・・微粉破砕片回収
箱１日・・・分類メツシュ　１９・・・案内板２０・・
・回収箱 完 完 ＼ □□□□□−一「 第 図 兎 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）充填材の母材を溶融する溶融窯と、この溶融窯の
   直下に溶融窯のノズルより押し出されるファイバーを一
   定速度にて引き出す引き出し手段と、上記ファイバーを
   中空配置する保持手段と、上記中空ファイバーと直交す
   る平面内に、互に直交する２対よりなる切断手段と、上
   記ノズルと切断手段間に配設したファイバーの軟化保持
   する保温手段と、上記切断手段の下位に配設し、冷却手
   段を設けた分類室と、この分類室内にフィラーと微粉破
   砕片とを分類する分類手段と、この分類手段の下方位に
   配設したフィラー回収箱と、よりなることを特徴とする
   プラスチック成形基材に混入する充填材の製造装置。
2. （２）プラスチック成形基材に混入する充填材において
   、三角錐の相対して直交する稜線の一方または双方を切
   断除去し、４つの頂点を残した三角錐を基本とした三次
   元形状を成形したことを特徴とするプラスチック成形基
   材に混入する充填材。
3. （３）溶融窯のノズルより溶融された溶融物をエアーな
   どを利用して中空状にしたファイバーを定速にて引き出
   しする引出し手段にて引き出し成形されたファイバーと
   直交する平面において互いに直交する２対のカッタより
   なる切断手段を用い、この２対のカッタ間の作動時間差
   と、その時間差間において送り出されるファイバーの送
   り速度と、ファイバーを切断する２対のカッター形状と
   により、フィラーの形状を決定することを特徴とするプ
   ラスチック用充填材の製造方法。